ガラスは固体？　液体？

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_{ガラスは固体？ 液体？}

ガラスに触れると硬い感触が得られるが，実は「固体」 ではない．固体とは，分子が規則正しく並んだ構造をとる 結晶を意味する．しかし，ガラスの内部はランダムにつ まった構造であり，実は液体なのである．「動きが凍結し た液体」のことを，ガラス状態という． 液体を融点以下に冷却していくと，分子がつまっていき， 独立には運動できなくなる．まわりの分子を巻き込んで協 同的に動くようになり，どんどん動きにくくなっていく． これは，満員電車で 1 人が動こうとすると，周囲の人たち もいっしょに動かなければならないのと同じである．この 動きが遅くなった極限がガラスである．問題は，これが相 転移か否かである．ガラス状態は粘性が極端に大きな液体 にすぎないのか，それとも「ガラス相」という新しい状態 なのだろうか？ これらの問題を解明しようと，多くの研 究が行われている． また，どんな物質でもガラスになるわけではなく，水の ように融点以下に冷却すると，すぐに結晶化する物質も多 く存在する．結晶化する物質とガラスになる物質の差は， いったい何であるのか？ この問題はいまだ解明されてい ない． 液体にはガラス転移以外にも，未解明の興味深い問題が ある．これまで液体は，分子がランダムにつまった状態と 考えられていたため，2 種類の液体状態があるとは思われ ていなかった．しかし，水やリン，亜リン酸トリフェニル などにおいて，内部構造や屈折率，化学的性質の異なる 2 種類の液体状態が見つかっている．このことは，液体には 密度以外にも性質を決める物理量があることを意味してお り，その物理量の正体はまだ不明である． 液体は身近で基本的な状態であるにもかかわらず，その 全容はまったくつかめていない．液体とは本当はどのよう な状態なのか，1 日も早く知りたいものである． 会誌編集委員会 非常にゆっくりと冷 却すると，ガラスは 結晶よりもエントロ ピ ー が 低 く な る ？  その温度で相転移が あるのか？  ᗘ ࢚ࣥࢺࣟࣆ࣮ ⼥Ⅼ ࢞ࣛࢫ ㌿⛣Ⅼ ᾮయ ⤖ᬗ ࢞ࣛࢫ ᛴ෭ 㝖෭ ©2016  日本物理学会